Identificação das espécies geradas em reator de plasma de ar atmosférico a baixa pressão por espectroscopia de emissão ótica

Abstract

Neste trabalho, um reator foi construído com objetivo de gerar plasma de descarga glow de ar atmosférico a baixa pressão com propósito de aplicar a técnica de espectroscopia de emissão ótica (OES – optical emission spectroscopy) para estudar a descarga e as espécies geradas. O plasma foi gerado por uma fonte pulsada de corrente alternada com frequência e tensão ajustável. Com o auxílio de um osciloscópio, caracterizou-se a fonte utilizada em termos da tensão e frequência aplicada. Os valores de frequência estudada variaram entre 400 Hz e 3400 Hz, e a tensão variou entre 1300 V e 2493 V. Os espectros obtidos pela técnica de OES mostraram um aumento da intensidade de emissão de espécies reativas com o aumento da tensão e frequência, atingindo valores máximos em frequência e tensão máxima (3400 Hz 2493 V). Os espectros permitiram a identificação do primeiro sistema positivo (FPS), do segundo sistema positivo (SPS) do N2 e primeiro sistema negativo (FNS) do N2+. A análise dos dados permitiu concluir que o sistema de plasma é capaz de promover o estado de energia vibracional com v’’ = 10 do estado eletrônico C3?????????????????? . O estudo espectroscópico permitiu a discussão sobre a existência de espécies derivadas do ar atmosférico no sistema, as quais a formação é promovida pelo plasma, tais como: O?, N?, NO, e O3. A partir de um software de simulação espectral e através da técnica de sobreposição espectral, foi estimada a temperatura vibracional e rotacional do sistema, sendo 2901 K e 522 K, respectivamente. Por fim, baseado em todos os resultados obtidos, discutiu-se aplicações para o sistema na esterilização de materiais termolábeis e funcionalização de superfícies poliméricas.